IMG85

w strefie wpływu ciepła poniżej temperatury topnienia stopu i jest podstawą wielu metod spajania materiałów zarówno jednorodnych, jak i różnorodnych. Nadtapianie kontaktowe jest procesem przejścia w stan ciekły kontaktujących się materiałów w temperaturze niższej niż ich temperatury topnienia. To zjawisko występuje zarówno w wypadku kontaktu materiałów metalowych, jak i niemetalowych. Jest charakterystyczne nie tylko dla materiałów tworzących między sobą eutektyki (rys. 6.93a), ale także dla materiałów mających minimum na krzywej likwidus (rys. 6.93b). Dlatego nadtapianie kontaktowe można rozpatrywać jako szczególny przypadek przemiany fazowej w układach mających minimum na krzywej likwidus.

a)    b)

Rys. 6.93. Schemat układów podwójnych, w którym składniki A i B tworzą: a) eutektykę, b) roztwór

o nieograniczonej rozpuszczalności z minimum na krzywej likwidus

Temperatura nadtopienia kontaktowego określona eksperymentalnie zależy od stanu powierzchni kontaktujących się materiałów, gęstości powierzchni styku, struktury itp., dlatego minimalna temperatura nadtopienia kontaktowego w oddzielnych obszarach może być wyższa od temperatury topnienia eutektyki lub roztworu stałego odpowiadającego składowi minimum na linii likwidus. Jeśli w takim wypadku metale A i B tworzące układ z eutektyką lub tworzące roztwór z minimum na linii likwidus doprowadzi się do kontaktu w temperaturze T> T_f lub T > T_m, to w strefie kontaktu powstanie faza ciekła. Warunki, jakie muszą być spełnione, aby się pojawiła faza ciekła, są następujące:

-    obecność fizycznego kontaktu między poszczególnymi składnikami stopu,

-    powstawanie obszarów fazy stałej, której lokalne składy odpowiadają składom faz przy reakcji eutektycznej,

-    nagrzanie do temperatury nieznacznie przekraczającej temperaturę przejścia fazy stałej w ciekłą (temperatura eutektyczna T_E lub T_M).

Dyfuzja w fazie stałej między kontaktującymi się ze sobą składnikami zachodzi do momentu, w którym koncentracja drugiego składnika w powierzchniowej warstwie nie osiągnie wartości równowagowej C_0A (rys. 6.93a) w danej temperaturze T. Po osiągnięciu

295